JPS6023487B2 - 送油式油入電気機器の冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、送油式油入電気機器の冷却装置に関するも
のである。

変圧器やりアクトルのような電気機器において、この電
気機器本体とは別に冷却器を設けて機器本体と冷却器と
を管体で連結し、絶縁油を強制的に循環させることによ
り電気機器の冷却を行う送油式油入電気機器が一般に知
られている。

そして、この送油による冷却方式としては、送油目冷式
、送油風冷式及び送油水冷式の３つの型式が実用化され
ている。ところで、この何れの型式の冷却方式による場
合も、複数の油入電気機器を同一場所乃至台座に裾付け
て１組の送油式油入電気機器を構成する際には、第１図
に示すように個々の機器１０，１２に夫々独立の冷却器
１４，１６を配するよう構成されていた。いま、油入電
気機器として変圧器を例にとると、油入変圧器１０，１
２の上部から油配管１８，２０が夫々導出されて冷却器
１４，１６に連結され、この冷却器１４，１６の出口側
から導出された油配管２２，２４は夫々対応の変圧器１
０，１２の下部に送油ポンプ２６，２８を介して連結さ
れている。従って、個々の冷却器は、何れも対応の変圧
器のみの油冷却を分担するようになっている。ところで
、このように複数の油入電気機器、例えば変圧器を並置
して運転する場合、負荷損や無負荷損その他漏れインピ
ーダンス等の発生損失が個々の変圧器毎に相違すること
が往々にしてあるが、このときは次のような欠点が生ず
る。

【１’ 個々の油入電気機器に付帯する冷却器は、一般
に段階的に標準化されていて、その冷却特性も段階的に
設定してあるので、発生損失が異なる複数の油入電気機
器間では両機器における油温度が相違してくることにな
る。

このことは、送油式油入電気機器の運転状態を統一的に
監視してその制御を管理する上で極めて好ましくない。
｛２１ 同時に設計製作して並設配置する油入電気機器
の個々の発生損失が著しく異なる場合は、夫々の機器に
対応的に使用する冷却器は機器の発生損失の大きい方を
カバーし得る容量のものを選定するか、または、個々の
機器に応じた冷却容量の冷却器を夫々採用して使い分け
るかをしなければならない。

しかしながら、前者の場‐‐合は、発生損失の小さい方
の機器に必要以上に‐大きな冷却容量を有する冷却器を
使用することになるので製造コスト上不経済であり、ま
た後者の場合は複数の型式の冷却器を使い分けることに
なるので煩雑であり、設計製作及び保守点検等のトータ
ルコストの観点から不利となる。【３｝ 更に、予備冷
却器を設ける場合は、この予備冷却器は主冷却器の冷却
能力に対応した冷却能力をもたせる必要があるため、個
々の主冷却器毎に配設しなければならず、複数の主冷却
器に１つの予備冷却器を使用することは出来ない。｛４
’ また、冷却器は個々の油入電気機器に対応的に配設
されているだけであるため、油入電気機器の全負荷に応
じて冷却器を選択的に制御する群運転は無論不可能であ
り、また送油ポンプも冷却器の台数に応じた数だけ必要
とされる等、平常時のランニングコストの低減は望めな
い。本発明は、以上のような従来技術に係る装置に起因
する諸欠点を解消するべく案内されたものであって、そ
の一般的な目的は複数の油入電気機器における封入油の
温度の均一化を図り、良好な制御管理を達成すると共に
製造コスト及びランニングコストの低減を図るにある。
この目的を達成するため、本発明においては、複数の油
入電気機器を併置し、夫々の油入電気機器に対応して冷
却器を設け、これらの冷却器の出口側配管を油入電気機
器に蓮適すると共に前記油入電気機器から油配管を導出
してこれを前記冷却器に運通してなる送油式油入電気機
器の冷却装置において、夫々の油入電気機器に蓮適する
冷却器と前記油入電気機器から導出される油配管を蓮適
する冷却器とが異なるよう連結し、前記油配管のいずれ
かに送油ポンプを設けて前記油入電気機器全体の循環送
油を行うよう構成することを特徴とする。

次に、本発明に係る送油式油入電気機器の冷却装置につ
き、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以
下詳細に説明する。

なお、第２図乃至第４図において図示する部材中、第１
図に示す部材と共通するものについては、第１図で使用
した参照符号により指示するものとする。本実施例では
、一方の油入電気機器１２の上部から導出された油配管
２０とま、送油ポンプ３０を介して、他方の油入電気機
器１０‘こ配設した冷却器１４の頂部すなわち搬入口側
に連結され、また油入電気機器１０の上部から導出され
た油配管１８は、切換弁３２を介して油入電気機器１２
に配設した冷却器１６の頚部に連結されている。また、
切換弁３２からは更にバイパス用油配管３４を分岐導出
して、油入電気機器１２の下部に蓮通する。従って、油
配管１８中を圧送される油は、切換弁３２の切換作用下
に冷却器１６中に送り込まれ、または選択的に前記バイ
パス用満配管３４を経て油入電気機器１２の下部に送り
込まれることが諒解されよう。なお、図示の冷却器１４
，１６は、送油風袷式にあってはューフィン管やェロフ
ィン管のようなフィン冷却管や平板式放熱器であり、送
油水袷式にあっては多管式水冷ジャケットが好適に使用
される。このように構成することによって、本発明では
油入電気機器１０を冷却することにより熱を奪取して加
温された油は機器１２側に設けた冷却器１６中に流入し
（この場合、切換弁３２は冷却器１６と蓮適するよう切
換えられている）、ここで熱交換を行って冷却された後
機器１２の下部に流入する。

次いで、油は機器１２を冷却することにより熱を奪取し
て再び加温され、機器１２の上部から油配管２０を介し
て機器１０１こ設けた冷却器１４中に流入して冷却され
、油配管２２を介して機器１０の下部に流入する。結局
、機器中に封入された油は、機器１０→冷却器１６→機
器１２→冷却器１４→機器１０の径路で連続的に循環す
ることにより、両機器の前記発生損失が相違していても
機器中の油温度は均一化され、従って機器の運転状態の
統一的な管理制御が好適に達成される。なお、両機器に
おける各々の油入口（機器下部）及び油出口（機器上部
）での油の温度差は、実施したところ２℃乃至３℃程度
であって、油温度の均一化が達成されていることが明ら
かになった。また、本発明の場合冷却器の使用台数は、
油入電気機器における夫々の発生損失の合計値に依存す
る。すなわち、機器の発生損失の合計値を補償するに足
る冷却容量を、冷却器が全体として有していればよい。
このことは、とりもなおごず、使用する複数の冷却器と
して同一型式のものを採用し得ることを意味し（個々の
機器の発生損失に対応した冷却器を夫々配談する必要は
ない）、従って製造コストを考えた場合全体的に極めて
有利である。また同一型式の冷却器の複数使用が可能で
あるため、予備冷却器を必要とする場合も両機器に共用
できることになる。なお、複数の機器の発生損失が小さ
く、１つの冷却器の容量で補償可能な場合は、切換弁３
２をバイパス用油配管３４側に切換えて、冷却器１６を
通過することなく油を機器１２中に側路させれば、送油
ポンプ３０の運転負荷が軽減される。次に、第３図は基
本的に第２図に示す本発明に係る装置に予備冷却器を配
設した状態を示す。

この予備冷却器３６は、主冷却器１４及び１６の何れか
が故障その他保守点検のため稼動し得なくなった場合に
、当該の主冷却器に代替して予備的に使用されるもので
あって、機器１０の上部から導出される減配管１８は開
閉弁３８及び開閉弁４０を介して主冷却器１６に連結さ
れる。また前記２つの開閉弁３８及び４０の間に延在す
る油配管はこれを中途で分岐させ、開閉弁４２を介した
後予備冷却器３６の上部に連結する。また、機器１２の
上部から導出した油配管２０は開閉弁４４を介して主冷
却器１４に連結すると共に前記開閉弁４４の手前で管路
を分岐導出し、開閉弁４６を介した後予備冷却器３６の
上部に連結する。更に、予備冷却器３６の下部から油配
管４８を導出してこれを二方向に分岐させ、一方は開閉
弁５０を介して機器１０の下部に連結し、他方は開閉弁
５２を介して機器１２の下部に連結するよう構成してあ
る。いま、仮に主冷却器１６が故障その他の理由で冷却
運転を中止しなければなくなった場合を想定する。

このときは、主冷却器１６への油流入側の開閉弁４０及
び油配管２０から分岐導出した管路に設けた開閉弁４６
並びに予備冷却器３６の下部から導出分岐され機器１川
こ連結する管路に設けた開閉弁５川ま何れも閉成し、他
の開閉弁は全て開放しておく。従って、機器１０を冷却
することにより加溢された油は独酌管１８及び開閉弁３
８，４２を経て予備冷却器３６中に流入し、ここで熱交
換を行って冷却された油は油配管４８及び開閉弁５２を
経て機器１２の下部に流入する。次いで、前記機器１２
を冷却して再度加溢された油は油配管２０及び開閉弁４
４を介して主冷却器１４に流入し、ここで冷却された後
油配管２２を経て機器１０中に流入する。このように油
は機器ｌ０，１２及び主冷却器１４、予備冷却器３６を
円滑に循環して油温度の均一化を達成する。第２図乃至
第３図に示す実施例は、何れも２台の油入電気機器を同
一台座上に据付ける場合について説明したものであるが
、３台以上の複数台の油入電気機器にも本発明は好適に
使用し得ることは勿論である。

例えば、第４図は３台の油入電気機器Ａ，Ｂ，Ｃに同一
型式の冷却器ａ，ｂ，ｃを配設し、各々の機器の上部か
ら導出した油配管を夫々隣接する冷却器の上部に連結す
るよう構成した状態を示す。この場合も油は全ての機器
本体及び冷却器中を隅なく循環し、油温度は均一化され
る。このように本発明によれば、複数の油入電気機器の
冷却を行うに際し、夫々の機器の負荷損、無負荷損その
他漏れインピーダンス等の発生損失が相違する場合でも
各々の機器中を循環する油の温度は均一化されるので、
機器の統一的な運転管理の達成上極めて有利である。

しかも、前述したように個々の機器の発生損失が著しく
相違する場合でも同一型式の冷却器を全て採用し得るた
め、機器の設計、製作及び保守管理等の観点上、トータ
ルコスト的に非常に優れている。また、このように同一
型式の冷却器を使用し得るということは、これらの冷却
器中の１台に故障や保守点検のため運転を停止しなけれ
ばならないという事態が生じた場合でも、予じめ配設し
ておいた予備冷却器をそのまま代替的に共用可能である
ことを意味し、従って管理サービス上も有利である。更
に、同一型式の冷却器を使用し得るため、機器の負荷に
応じて冷却器の選択的な群運転が可能であり、従って冷
却器選択の自由が得られると共にランニングコストの向
上にも資するという利点を有する。なお、本発明では送
油ポンプの定格を適当に設定することにより、１個の送
油ポンプで全ての機器及び冷却器への油の強制循環を達
成することができ、従来のように冷却器毎に送油ポンプ
を必要とすることがなくなるので、送油式油入電気機器
の製造コストの低減にも貢献する。以上本発明に係る送
油式油入電気機器の冷却装置につき、好適な実施例を挙
げて説明したが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、発明の精神の範囲内で種々改良変更を施し得
ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係る送油式油入電気機器の冷却装置
の配管状態を示す斜視図、第２図は本発明に係る送油式
油入電気機器の冷却装置の好適な実施例の斜視図、第３
図は第２図に示す装置に予備冷却器を配設した場合の配
管状態を示す斜視図、第４図は同じく本発明に係る装置
の実施例であって３台の油入電気機器を併置した場合の
配管状態を示す斜視図である。 １０，１２・・・油入電気機器（変圧器）、１４，１６
・・・冷却器、１８，２０，２２，２４・・・油配管、
２６，２８，３０・・・送油ポンプ、３２・・・切換弁
、３４・・・バイパス用油配管、３６・・・予備冷却器
、３８，４０，４２，４４，４６・・・開閉弁、４８・
・・油配管、５０，５２・・・開閉弁、Ａ，Ｂ，Ｃ・・
・油入電気機器、ａ，ｂ，ｃ・・・冷却器。 ＦＩＧ．Ｉ ＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ・ム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の油入電気機器を併置し、夫々の油入電気機器
   に対応して冷却器を設け、これらの冷却器の出口側配管
   を油入電気機器に連通すると共に前記油入電気機器から
   油配管を導出してこれを前記冷却器に連通してなる送油
   式油入電気機器の冷却装置において、夫々の油入電気機
   器に連通する冷却器と前記油入電気機器から導出される
   油配管を連通する冷却器とが異なるよう連結し、前記油
   配管のいずれかに送油ポンプを設けて前記油入電気機器
   全体の循環送油を行うよう構成することを特徴とする送
   油式油入電気機器の冷却装置。